Question

將一小塊固體鈉在空氣中加熱片刻，然后將固體投入足量的水中，產生V mL(標準狀況下)氣體，向余下的溶液中加入10 mL 6 mol·L^-1的鹽酸恰好中和。

（1）求原固體鈉的質量。

（2）若V=336 mL，且反應產生的氣體經點燃恰好完全反應，那么在空氣中加熱后所得到的固體其所含成分的質量分別為多少？

Answer 1

（1）1.38 g　

      (2)m(Na)= 0.46 g

     m(Na₂O₂) =0.78 gm(Na₂O)=0.62 g

解析:

（1）固體與水反應后所得的溶液為NaOH溶液，2Na+2H₂O====2NaOH+H₂↑,2Na₂O₂+2H₂O====4NaOH+O₂↑,Na₂O+H₂O====2NaOH。再由NaOH+HCl====NaCl+H₂O，可知鹽酸的物質的量與一開始鈉的物質的量是相同的，即n（Na）=n(HCl)=0.01 L×6 mol·L^-1=0.06 mol,m(Na)=0.06 mol×23 g·mol^-1=1.38 g。

     （2）336 mL的氣體應為H₂和O₂的混合物，由?2H₂+O₂2H₂O可知?V（H₂）=224 mL,V(O₂)=?112 mL，即n(H₂)=0.01 mol,n(O₂)=0.005 mol。

     2Na+2H₂O====2NaOH+H₂↑

     2 mol            1 mol

     0.02 mol         0.01 mol

     2Na₂O₂+2H₂O====4NaOH+O₂↑

     2 mol            1 mol

     0.01 mol         0.005 mol

     則加熱后的固體中

     n(Na₂O)==0.01 mol

     m(Na)=0.02 mol×23 g·mol^-1=0.46 g

     m(Na₂O₂)=0.01 mol×78 g·mol^-1=0.78 g

     m(Na₂O)=0.01 mol×62 g·mol^-1=0.62 g